Способ получения уксусной кислоты
Изобретение касается производства карбоновых кислот, в частности получения уксусной кислоты, используемой в химической, текстильной и пищевой промышленности. Цель - повышение производительности. Процесс окисления этанола кислородом проводят в газовой фазе в присутствии катализатора - природного цеолита - клиноптиллолита, содержащего ионы CU<SP POS="POST">2+</SP>, MN<SP POS="POST">2+</SP> и PD<SP POS="POST">2+</SP>, в количестве 0,25-0,05 и 0,05 мас.% соответственно, при молярном соотношении C<SB POS="POST">2</SB>H<SB POS="POST">5</SB>OH:O<SB POS="POST">2</SB>:N<SB POS="POST">2</SB>=1:(3,0-4,5):(4,5-5,0), температуре 220°С и объемной скорости подачи газовой смеси 4200-4800 ч<SP POS="POST">-1</SP>. Эти условия повышают производительность по уксусной кислоте с 0,48 до 0,92-1,17 г/г<SP POS="POST">.</SP>кат<SP POS="POST">.</SP>ч. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
С011ИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 5 С 07 С 53/08 51/235
Н А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ный узел непосредственно связан с системой анализа (лабораторный хроматограф ЛХМ-80) через шестиходовой кран, на коТором находится пробоотборная петля, что позволяет проведение полного анализа реакционной смеси без потерь. Смесь, выходящая из реактора, постоянно проходит через пробоотборную петлю.и собирается в охлаждаемой ловушке. Поворотом шестиходового крана содержимое петли вымывается газом-носителем и подается в хроматограф, где проводится полный анализ смеси. Анализ реакционной смеси проводят через каждые 15-20 мин.
Разделение всех компонентов реакционной смеси (О, СО, Н О, СН СНО, С Н ОН, СН зСООН, CH,СООС Н g(осуществляют в колонке длиной 3 м, заполненГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4281153/23-04 (22) 10.07.87 (46) 15.03.90. Бюл. Р 10 (71) Институт теоретических проблем. химической технологии АН АЗССР (72) Т.Н. Шахтахтинский, А.N. Алиев, А.Р. Кулиев, Ф.А. Мамедов, А.P. Бабаева, С.Н, Нараевская и С.М.-Т. Меджидова (53) 547.292.07(088.8) (56) Алхазов Т.Г., Аджамов К.Ю., Алиев Э.А., Тауршева Г.О., Джоши Ч.
Первый советско- индийский семинар по катализу "Катализ и прогресс в химической технологии", Новосибирск, 1984, с. 96-100. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты, которая широко используется в химической, текстильной и пищевой промышленности.
Цель изобретения — увеличение производительности.
Согласно предлагаемому способу процесс окисления этанола кислородом проводят в присутствии катализатора природного цеолита - клиноптиллолита, содержащего ионы Cu, Ип + и Pd
1+ + Тt в количестве 0,25; 0,05 и 0,05 мас.3 соответственно, при молярном соотношении С Н ОН:О :И = 1: (4,0-4,5): (4,55,0), объемной скорости подачи смеси
4200-4800 ч и 220 С.
Процесс осуществляют на проточноциркуляционной установке. Реакцион2 (57) Изобретение касается производства карбоновых кислот, в частности получения уксусной кислоты, используемой в химической, текстильной и пищевой промышленности. Цель — повышение производительности. Процесс окисления этанола кислородом проводят в газовой фазе в присутствии катализатораприродного цеолита — клиноптиллолита, содержащего ионы Си ", Ип и Pd, в количестве 0,25-0,05 и 0,05 мас.4 соответственно, при молярном соотношении С Н ОН:О> . И =1: (4,0-4,5): (4,5
5,0), температуре 220 С, и объемной скорости подачи газовой смеси 42004800 ч . Эти условия повышают произ° ° водительность по уксусной кислоте с Я
0,48 до 0,92-1,17 г/г кат ° ч. 1 табл.
1549945
5,6
5,5
11,2 35
11,1 ной полисорбом-1, в условиях линейнопрограммированного подъема температуры от 50 до 180 С со скоростью ! о
20 град/мин при скорости газа-носителя гелия 3,6 л/ч. Хроматограф отка- .5 либрован методом абсолютной калибровки °
Пример . Катализатор Си-Мп-Pdклиноптиллолит (содержание Си 0,25/; Hn +-0,05ь, Pd -0,05ь от массы. цеолита) загружают в реактор. Объем катализатора 3,0 смз. Удельный вес катали затора О, 9 I /см, испол ьзуемая з фракция 0,25-0,63 мм. Опыт проводят при 220 С, объемной скорости подачи реакционной смеси 4800 ч -, молярном соотношении С НЕОН:О :N = 1,0:4,5:4,5.
Этиловый спирт (96,0/-ной концентрации) подают из сатуратора с помощью инертного газа (N<) в смеситель. Туда же отдельно подают кислород и после смешения исходная смесь поступает в реактор. Реакционную смесь, выходящую из реактора провод т че 25 рез пробоотборную петлю и собирают в охлаждаемой ловушке. В этих условиях получены следующие результаты, мол.3:
Конверсия С Н ОН 99,1
Селективность по СН СООН 83,2
ЗО
Выход СНэСООН 82,5
Селективность по
СНзСООС Н
Выход СН СООС Н
Селективность по СО
Выход СО
Производительность по СНЗСООН
1,17 г/r кат.ч.
Результаты окисления представлены в таблице (см. пример 30), Аналогично осуществляют окисление этанола, меняя при этом содержаФ е ионов металла (примеры 1-16), состав смеси, подаваемой на окисление (2836), температуру окисления (примеры
17-21), объемную скорость подачи смеси (примеры 22-27) °
Проведение процесса данным способом позволяет повысить производительность по уксусной кислоте с 0,48 до
0,92-1,17 гlг.кат,ч (примеры 19, 25 и 30) при сохранении высокого выхода уксусной кислоты 74,2-82,5 мол.Ф.
Формула и э о б р е т е н и я
Способ получения уксусной кислоты окислением этилового спирта в газовой фазе при нагревании в присутствии катализатора и газа разбавителя - азота, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, в качестве катализатора исполь-; зуют природный цеолит - клиноптиллолит, содержащий ионы Cu, IIn и Pd в количестве 0,25; 0,05 и 0,05 мас.3 соответственно, и процесс проводят при молярном соотношении С НЕОН:О .
:И =- 1,0: (4,0-4,5): (4,5-5,0) и объемной скорости подачи смеси 4200-4800 ч
О и температуре 220 С.
1.
1
I
I
1
1
1
I
1
I
1
I
I
1
1
I
I
1
1
I
1 !
1 л
Ю Ю 1
I т О!,0 I!
1,0 I
< гЪ 1
1
0 \ CTI 1
О 1
Ю Г««1
M- I
СЧ СЧ I
CO
I!
О-Ф I
<Л М
«ггъ 1
1 ъ0 <Г\ 1
1 (Ч
<Ч- т
M I
П ЪiЕН ° a/U
QQQQ 1-1Q OU О» ВЪО М 0Ъ ср асч(О g uow QQ u««8 0Ъ О сЧ <0 0Ъ (3Ъ 4> <Ч g uow 3Оч ои чiоонвиiнэиач О\М ОЪ "- Л В Со М -СЧ М вЂ” сч<ч в -:й ф О СП O «Л О Сч ф Ч> О М ° ««О СГЪ «<Ч ВЪО;О СЧ M Вф g uOw Н QQQQ НО 1 ох8 Ю М <Ч - - Л 0,«ф« <Ч „„Ъ м С4 Ог алов «С» М ЛО М "0 с<Ъ СЧ 0Ъ ъОЪО С» g uow <5 Й3 чООчъНд о(3 ч аонви нэиэч ГСЪ М Г Ъ С» С 4 0Ъ СЧ O00OO < ON в "Ч> О М-» М g uOw ОНО Н3 33«(ч8 -Й О в л О « M (Ч C» CO Al ЮOOOO g uow ОНО НЗ ои ч1.оонви>.наиаО С ГЪ М CO О Со МЛЛ D -0 CD СЧ ггъ .О M uow НООО НО Uoxw8 g vow (Ч Юа л 1 со в < мч» сч л ад м лъо сч о î о сч 3 м c o сп а г со а-».гъллв<чмc л Омсъ0г со(Огп.осо т- Оln-» c4 1 во 3соо тсчвооъч>а оао о 0 то аао 0<ч 1 ыон НО Н" Q ыиабавнон « сч сГ\ 0E со "О а co w ггъ (D сп 0I Оъ Оъ Оъ - 3 0Ъ СП 0Ъ СО Л ЪО СО 0Ъ 0Ъ 0 Ъ СП 0Ъ 0Ъ ОЪ (Ч ВОЪОЪ 0ъ (с> (гъ а в < 4 СЧ CA ф CT\ ОЪ СП ОЪ, I h иоана ч ооб «o>I3 ывниач9О О О О О О О О О О О О О О О О О О О D О О О О О О О О D О O О D О О О О О О О О О О О О О О О О D О О О СЧ <Ч СЧ СЧ <Ч СЧ СЧ СЧ <Ч СЧ Сч (Ч EO О C CO <3> Ю 00 CO ф CO CO CO ф CD -». г- -г- -» -» <г-» - 3 ъоъо а-» мм -- »-.д 3 Hwh>lead edfxedauwag OOOQOOOODOOOOOOOOOOO M < 4 О CA СЧ (Ч СЧ СЧ СЧ С 4 СЧ <Ч <Ч <Ч <«4 <Ч С4 (Ч С4 СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ <Ч СЧ (Ч CV (Ч СЧ СЧ С Сч AI CV СЧ СЧ ОО!Л а О в ъО О:НО Н 3 ад на (еэб эинагп он4.оса эонбыиоН а-0 м LA 0 М М ааО O <«l Ю О 1 1 дФ 1 ° I (3 1 Ф 1 I вааввааававаав вв О D О О О D D Ю D О О О D D Ъ О О О ОО О О О О О О О О О LA
ООО ООО Ф 1 О Z I cI О у Ф 1 X 1 X 1 fg 1 1 K 1 С4 Ф! L> с3 1 О I О I 1 I lA LA 1 О О 1 (О О 1 I I a 1 О (1 1 Ю 1 1 I г — <Ч l ! LA LA Л (л а в < 4 Ю LA LA О О О ГГ\ СЧ О О О О O (л в а а а ООООО ООООО а LA LA DO D а а а а LA а 1л lA LA EA <л а а а О CD О О 0 О О О О О О О О О а LA LA EA в СЧ СЧ < 4 < 4 СЧ в авававвв In c4 (4 (ч <ч (4 (4 <ч ГЧ сч Ю 1 1 I .0 I M I 1 бэнибц М В|О ЛСО 0Ъ О (Ч М-- Въ0 I «СО (3Ъ О СЧ M ВЧ> CO 0Ъ С» (4 М-< lA Сч (Ч Сч (Ч Сч СЧ (Ч <Ч Сч Сч М М М М М М сог .»-оспмг4 Осог40ь оъ мам ов «ОООО Al СО (Ч CD Л О СП СО <Ч 1 (Ч ФV«фСО (ОCO(О I1OOOOOOOOO 1 ! 1 0ъ а Оъ 1 МСЧ «ф 1 «О М» О <Ч 1 EACO «- Г Ъ СЧ ф 1 0Ъ М-» I CO P«М 1 «О М М ггЪ М 1 CO О\ -» <Ч 0 Ъ 1 I ф -Г О 4 EOCO 1 0Ъ 1 NW ЛД т МЪО 1 СЧ СЧ СО 1 I NMЛЛ<Ч 01 (A 0Ъ (Ч СО 1 Г 1 0ЪО» -» СЧ Л О сч 1 -4 (Ч (Л (Ч Ч> 1 ! ! 1 С 4 O "0 СЧ I «О М CAD CO С» 1 (4 М ««СО "0 3 Г ОЮ СЧ-« СЧ Ю 0 1 ! 1 1 1 C4 -- С» (4 Ч> ! О ОЮ О ЪО О I О <Л (Ч « 1 Сч M <ч ч» î о о м ъо а 1 ! 1 CO .ОCO Мъ0 О\О Ъ.О CO М Г \ 1«(4 -4 Г Ъ СП СЧ СГ\ <Ч N 1 V«CO Л Ю ID N Со а -т D сп л D o N a o EO г (и <» сп сч л сч 1 ггъ lA Г- v м а ъО v« lA м г Г а сч с 4 а ъ0 л Г- в м ъО со -1 I в.О ъоw аО вco м сп о г ъ - Г о о а л оъ о со л а со сч I аЪ В(Ч (Ч вЂ” NM — СП <ч а 0 л л т .о л о I I Г 0Ъ(Л 3 1 -» с» I DN MV(D 0 I О CO 0Ъ 0 Ъ 0 < CO CO 0 0 Ъ 0 \ СО 1 I ООООООООО QOOOOOOOO I С 4 СЧ СЧ <Ч (Ч <Ч Сч < 4 СЧ 3 -- Г -- 3 - -» - - 3 1 О О D О О О О О О О О О О О О СЧ СЧ <Ч СЧ (Ч <Ч (4 С4 <Ч <Ч С4 СЧ (Ч Сч Al I I 1 О О О О О О О Q О О О О О О О О О О О D О О О О D О О NQ N lA в в EA а |.Гъ в в в в LA а а в LA a EA в а LA lA в EA в в в а м 3 - Г I ! О О О О О О О D О О D О О D О О О О О О О D О O О О О а О в -» -3 -» - 3 -» -» - 4 --» - -=Г -- - 3 3 -» - 3 -» -- - 3 -Г -» 1-< Ъ (<Ъ Г 1 О О О О О О О О О O О О О О О О О О О О О Q О О О О О О О О 1 ° I ! I ! I в 1 вваввввввв(Г\ LA (ч I ОООООООQОOОNСЧОО I ОООООООООООООООО O O Q ODD OOOO Q OO OOOO "О M Ю О\ (ч аю(ч MO «СО-Т О ««СО «» Лмф «-СГ В «Ч» СЧ ГГЪ «Л Ч> В ОЪ CO CO <Л (Г\ LA <Ч V«NW EO 0Ъ (A СЧ EO (Ч Оъ в л м С> M"ОN N(Ч О Л iso M « «C4 V«C4 0 0Ъ <Л 0 СЧ -» « ««««О VEO В СП 0 Ъ(О В I«4 ЪО СЧ N СЧ С(1 Г« .0 CO СП <Ч ЪО С4 О О О О О О О О О О С» О О О О О О О О О О О О О О О О О lA LA a LA а а а а а а в в а а а а а (4 <Ч СЧ С4 С4 Сч СЧ С4 <Ч е4 <Ч (Ч С 4 СЧ СЧ (Ч < 4 О О О О О Î О Î О Î О О О О О О О О О О О О О O О О О О! 1 О 1 О 1 CO 1 З 1 Ю 1 С 4 1 (Ч 1 1 Ю 1 ССЪ I ° ° 1 а 1 ° ° I LA I. 1 (Ч 1 I 1 (!\ I О 1 О 1 1! <Л 1 О I 0 1 1 1<Ъ 1 Сч 1
